基于Petri网的生产系统建模与分析研究

针对生产管理模式的选择及Petri网建模规模较小等问题,根据生产物流控制的原理,在对基本制造单元进行模块化建模的基础上,应用模块化、层次化的技术构建了推式、拉式等生产管理模式的Petri网模型,然后应用参数化的技术对模型进行了改进,应用IDEF1X方法(icam definition methods,IDEF系列分析方法中的数据建模方法)对着色Petri网的颜色集进行了设计,弥补了Petri网建模的不足,并通过对这些方法的集成应用,建立了具有较强通用性的大规模复杂生产系统的Petri模型.最后,通过直接对所建Petri网模型的仿真和对仿真过程中所采集数据的统计计算,对生产系统的性能进行了分析,验证了上述建模方法的正确性和通用性.该方法为制造企业进行生产模式选择提供了有效的工具.     

Petri网在复杂系统建模中的意义

图灵机模型是计算机的理论模型,它能实现模型相互之间的模拟,但应用于通信系统等异步、并行的复杂系统却很难模拟,从而引入了一种建模工具--Petri网.通过介绍自动机和图灵机的原理.分析Petri网.给出一个具体的基于Petri网建模方式的实例,并对实例模型和现有的建模工具进行比较,从而证明Petri网在复杂系统建模中是处于优势的.     

基于Petri网的网约车系统建模优化

业务流程的建模是业务管理的核心内容之一,对业务流程进行建模优化分析尤为重要.Petri网可达性是进行Petri网业务系统分析研究的基础,主要分析系统可能达到的状态和状态间的关系.针对常用的网约车软件,给出业务流程Petri网模型,并结合实际情况以及流程模型之间的交互关系,用Petri的可达性对系统进行建模分析.同时,为了商家和乘客利益的最大化,通过增加相关的控制结构对模型进行优化.实例分析了该方法的有效性.     

面向企业制造执行系统的工作流建模及仿真优化

针对当前制造企业的增效难题,通过对企业制造执行系统(MES)中的业务流程进行工作流建模、仿真和性能分析,以实现包含并行结构的业务流程性能优化.首先,面向具体业务场景提出生产流程的定义,基于Petri网进行工作流建模,并对模型结构的正确性进行检验;其次,对上述工作流模型进行时间维度扩展形成广义随机Petri网(GSPN),然后运用同构马尔科夫链对模型进行动态性能指标分析.最后,运用仿真软件对模型进行参数模拟,并结合相关性能指标对模型中的并行结构进行性能优化.试验结果表明,研究方法为MES的流程构建分析提供了完整支持.     

基于Petri网的保密性策略建模与验证

为了对实施了具体保密性策略的系统、进程或工作流的保密性进行严格有效的分析与验证,提出了一种基于Petri网的保密性策略建模与验证方法.首先给出保密性策略基于Petri网的形式化描述,为系统建立Petri网模型;然后在此模型下利用保密性策略基于Petri网的形式化描述以及覆盖图对系统的保密性进行分析与验证,以判断系统是否符合保密性策略的要求.由于给定的系统Petri网模型覆盖图可以自动生成,因此可以利用其对系统的保密性进行自动分析与验证.通过一个进程实例阐述了该方法的原理和实施过程.     

基于分层Petri网的敏捷供应链建模与分析

基于Petri网系统理论,采用分层分析的方法,将供应链抽象出顶层和底层模块,将顶层模块细化,形成底层模块,并生成与各层次相对应的状态图.根据状态图抽象出其中的库所、变迁等变量,形成对应的Petri网.利用Petri网理论对此供应链系统进行静态结构分析和动态行为分析,最终实现供应链上各节点企业的整体集成和协调控制.子网中应用CPRF流程生成订单的思想,构造订单生成子网模块,产品生产子网模块及信息采集子网模块,整合出整个供应链的子网系统.最后,对系统的鲁棒性和反应敏捷度作综合分析,构造了可达树,并对所建模型的正确性和可达性进行分析.     

ASBS适应行为稳定性分析

研究了基于服务的自适应软件系统的适应策略构建中适应行为的稳定性分析问题.主要采用了基于反射Petri网模型的分析方法,在反射Petri网模型中系统的业务行为与适应行为在不同的层次分离建模,适应行为模型相对业务行为模型透明.结合系统的反射Petri网模型提出了适应行为稳定性的具体定义,给出了适应策略中适应规则的建模方法以及应用反射Petri网模型对系统适应行为进行稳定性验证的方法,并通过一个实例对方法的可行性以及有效性进行了说明.     

基于Petri网的ECA规则建模

在Petri网理论基础上,对ECA规则进行了建模研究,建立了基本Petri网模型. 对如何用Petri网表示具有复合事件ECA规则进行了专门分析. 提出了扩展的Petri网系统,并综合考虑ECA规则自身特性,建立了ECA规则系统Petri网模型,比较全面地反映了ECA规则系统特性. 通过构建可达树和变迁序列,可以较为清楚地了解ECA规则系统及其行为特性,便于对规则系统进行合理性验证,以帮助系统管理员对其进行分析和管理.     

抽象数据类型Petri-Net

Petri网是一种状态转移模型,与有限状态机(FSM)相比,Petri网更适于通过较自然的方法来描述并发、并行或不确定系统.系统模型化的目的在于进行系统分析.对于Petri网,不仅可以采用转移模型通常进行的可达性分析,还可用线性代数方法进行分析,更给系统的特性分析提供了一条有效的途径,近年来成为很引人注目的建模工具.本文设计了一个抽象数据类型:Petri-Net,它将成为用Petri网技术进行分析的基础.     

基于随机Petri网的流通加工系统建模研究

流通加工系统是一个动态离散系统,影响该系统的因素多具有并发性、异步性及随机性的特点,所以定性和定量分析流通加工系统较为复杂.以三华农副产品加工基地农副产品的一次流通加工为研究背景,利用随机Petri网构建了反映该企业流通加工系统的实际组成及运行状态的随机Petri网模型,并对该模型进行了定性分析和定量分析.其中,定性分析是根据连续时间的随机Petri网同构于连续时间马尔科夫链的特点对模型的活性、可达性、有界性等进行了分析;定量分析是利用带有模糊参数的随机Petri网求解出库所繁忙的概率、系统变迁的利用率、系统平均延时时间及流入系统的标记流速.根据所得数据分析可知:应进一步优化加工环节,流入系统的标记流速还应加快.